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PLC控制变频器的三种基本方式,详细的软硬件解析

2024-8-16新闻



在不外接控制器(如PLC)的情况下,直接操作变频器有三种方式:①操作面板上的按键;②操作接线端子连接的部件(如按钮和电位器);③复合操作(如操作面板设置频率,操作接线端子连接的按钮进行启/停控制)。为了操作方便和充分利用变频器,也可以采用PLC来控制变频器


来源:工控小新


1. 以开关量方式控制

变频器有很多开关量端子,如正转、反转和多档转速控制端子等,不使用PLC时,只要给这些端子接上开关就能对变频器进行正转、反转和多档转速控制。当使用PLC控制变频器时,若PLC是以开关量方式对变频进行控制,需要将PLC的开关量输出端子与变频器的开关量输入端子连接起来,为了检测变频器某些状态,同时可以将变频器的开关量输出端子与PLC的开关量输入端子连接起来。


  1. 连接硬件

  • 将PLC的开关量输出信号Y1接到变频器的正转输入端子上;Y2接到变频器的反转上

  • 为了取得变频器的反馈信号,将变频器的故障信号接到PLCX1

  • 要控制变频器的速度,需要外接一个电位计。

  1. 操作流程

  • 当PLC内部程序运行时,使开关量输出端子Y1闭合(ON),相当于变频器的启动(STF)端子外部开关闭合。

  • 调节连接到变频器的电位器,改变端子2的输入电压,从而改变变频器输出电源的频率,进而控制电动机的转速。

  1. 异常处理

  • 如果变频器内部出现异常,例如过载或故障,A、C端子之间的内部触点闭合,相当于PLC的X001端子外部开关闭合,从而停止变频器。


2. 以模拟量方式控制

变频器有一些电压和电流模拟量输入端子,改变这些端子的电压或电流输入值可以改变电动机的转速,如果将这些端子与PLC的模拟量输出端子连接,就可以利用PLC控制变频器来调节电动机的转速。模拟量是一种连续变化的量,利用模拟量控制功能可以使电动机的转速连续变化(无级变速)。


  1. 连接硬件

  • 如果PLC没有直接的模拟量输出功能,需要连接模拟量输出模块(如FX2N-4DA)。

  • 将模拟量输出模块的输出端子与变频器的模拟量输入端子连接。当变频器的STF端子外部开关闭合时,该端子输入为ON,变频器启动电动机正转,PLC内部程序运行时产生的数字量数据通过连接电缆送到模拟量输出模块(DA模块),由其转换成0~5V或0~10V范围内的电压(模拟量)送到变频器2、5端子,控制变频器输出电源的频率,进而控制电动机的转速,如果DA模块输出到变频器2、5端子的电压发生变化,变频器输出电源频率也会变化,电动机转速就会变化。

  1. 操作流程

  • 当变频器的启动(STF)端子外部开关闭合时,该端子输入为ON。

  • PLC内部程序运行时,产生数字量数据,通过连接电缆送到模拟量输出模块(DA模块)。

  • DA模块将数字信号转换成0~5V或0~10V范围内的模拟量电压,送到变频器的2、5端子,从而控制变频器输出电源的频率,进而控制电动机的转速。

  1. 同时控制开关量

  • PLC在以模拟量方式控制变频器的模拟量输入端子时,也可以同时用开关量方式控制变频器的开关量输入端子。


3. 以 RS485 通信方式控制

这是一种更灵活的方式,只需一根RS485通信电缆,直接将各种控制和调频命令送给变频器。

  1. 连接硬件

  • 三菱FR500系列变频器有一个用于连接操作面板的PU口,该接口可用作RS485通信口。

  • 将操作面板插头(RJ45插头)从PU口拔出,再将RS485通信电缆的一端插入PU口,通信电缆另一端连接PLC或其他设备。

  1. 通信方式

  • RS485通信具有较强的抗干扰能力,通信距离可达几十米至上千米。

  • 采用RS485通信,不仅可以将两台设备连接起来进行通信,还可以构成分布式系统,实现多台设备之间的相互通信。